CN109338951A - 一种吸能性能良好的高速公路护栏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸能性能良好的高速公路护栏系统，包括立柱和设置在立柱至少一侧的护栏板，立柱与护栏板通过弹性件连接，在连接处两侧各设有过渡板；过渡板间还设有吸能装置，吸能装置包括多个相互套叠的水囊，水囊上设有加水口和泄压阀，水囊中设有隔板，隔板上设有通孔，用于抑制水流通的速度；吸能装置还包括高压充气筒、气体分流阀，高压充气筒的推杆与过渡板固定连接，其出气口通过气管与气体分流阀的进气口连接，气体分流阀的出气口通过供气气管与各个水囊的加水口连接，高压充气筒内存有足量的压缩空气，供气气管上设有单向气阀；泄压阀包括管体和底座，管体的出口与水囊连通，管体侧面开有通孔，管体内还设有与底座弹性连接的阀门。

Description

一种吸能性能良好的高速公路护栏系统

技术领域

本发明属于护栏装置领域，涉及一种吸能性能良好的高速公路护栏系统。

背景技术

在高速公路两旁和中央，为了防止运行车辆冲出所在车道外，设计和安装了高速公路护栏。随着高速公路、城市立交、高架道路等大量兴建，交通运输网日趋密集，同时全球汽车保有量逐年大幅增长，交通事故的发生率也呈逐年上升趋势。据数据统计平均每年每200米高速公路上约有250次撞击中央护栏的事件，这类事件是高速路上其它类型交通事故的3倍之多，而因护栏过于坚硬造成重大伤亡的事故也不少。

现有的高速公路护栏主要分为刚性混凝土护栏、半刚性波形护栏和柔性缆索护栏三种。从结构和安全性能来看，现有的高速公路护栏主要存在以下几方面的缺陷：混凝土护栏墙面式结构虽可基本防止大重型车辆越出护栏、能有效遏制小型车辆钻出护栏，但由于混凝土在承受外部载荷作用时发生形变很小，故碰撞过程中由护栏吸收的车辆的动能很少，碰撞车辆受到的动态剪切力很大，极易引起车辆严重破坏，甚至造成车内乘员伤亡；高速公路护栏由金属栏板和金属地桩构成，为了使护栏达到一定强度，要求地桩打至硬土层，并且地桩的间隔和拦板上的安装位间隔固定，当遇到松软土或石基层时就对护栏的安装造成了较大的困难，需要钻岩和开挖土方；在使用时，金属栏板对一般碰撞事故能够起到拦停的作用，但遇到高速公路行驶的轿车或体积、重量大的客车和货车时，护栏的保护作用有限，经常有客车或货车冲出护栏坠入沟渠或河中的事故，甚至冲入对向车道，造成更大的损失或次生灾害，金属护栏较硬，不能很好的缓解冲击能，对事故中的车和人的伤害较大，且金属护栏在撞击变形后即无法使用，如遇同时段的连续交通事故，无法起到拦停和保护的作用；半刚性波形护栏虽有良好的综合力学性能，对一般车辆碰撞事故有较好的抵制和引导作用，但是波形护栏的强度不够大，对大质量的高速车辆不能进行有效拦截；柔性缆索护栏由于撞击过程中与车辆的接触面积较小，吸收的能量有限，仅对小轿车的撞击有较好的拦截和导向作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种吸能性能良好的高速公路护栏系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种吸能性能良好的高速公路护栏系统，包括立柱和设置在立柱至少一侧的护栏板，所述立柱与护栏板通过弹性件连接，在连接处两侧各设有过渡板，所述立柱上设有至少一个第一连接块，所述护栏板上设有至少一个第二连接块，所述过渡板的两侧各设有至少一个第三连接块，所述第三连接块与第一连接块、第二连接块铰接；

所述过渡板间还设有吸能装置，所述吸能装置包括多个相互套叠的水囊，水囊上设有加水口和泄压阀，水囊中设有隔板，隔板上设有通孔，用于抑制水流通的速度；所述吸能装置还包括高压充气筒、气体分流阀，所述高压充气筒的推杆与过渡板固定连接，其出气口通过气管与气体分流阀的进气口连接，气体分流阀的出气口通过供气气管与各个水囊的加水口连接，高压充气筒内存有足量的压缩空气，供气气管上设有单向气阀；

所述泄压阀包括管体和底座，所述管体的出口与水囊连通，所述管体侧面开有通孔，管体内还设有与底座弹性连接的阀门，所述阀门抵压封闭出口。

进一步，包括电源模块、控制模块、监测模块和通信模块，所述电源模块用于与各模块连接供电，所述监测模块用于监测护栏撞击状态、倾倒状态以及压力状态信号并发送至控制模块，所述控制模块将个状态信号以及所在护栏的位置、编号信息通过通信模块发送至后台管理中心。

进一步，所述监测模块包括设置在立柱上的三轴陀螺仪，用于监测三轴方向的角速度以判断撞击与倾倒状态，还包括设置在立柱与护栏板连接处的压力传感器，用于进一步监测护栏板或立柱的受到的撞击信息。

进一步，所述电源模块包括太阳能电池板、蓄电池组和充放电控制电路，所述充放电控制电路与所述太阳能电池板和蓄电池组相连，用于控制太阳能电池板和蓄电池组的供电切换。

进一步，还包括用于监测水囊是否泄漏的气流传感器，所述气流传感器与控制模块连接，向控制模块发送水囊通入压缩气体的时长信号，后台管理中心根据其异常的持续通气判断水囊是否完好。

进一步，所述过渡板为弧形。

本发明的有益效果在于：当车辆撞击护栏板后，护栏板由于与立柱通过弹性件连接，护栏板会向公路外移动，导致车辆会冲出路面，而立柱没有移动，车辆会因此撞击在立柱上，通过过渡板对护栏板与立柱连接处进行过渡，车辆则会被过渡板引导，车辆会因此沿过渡板摩擦滑行，逐渐降低车速，使车辆在摩擦阻力中进行制停，将撞击力分散施加在摩擦阻力上，能有效的降低车损，避免车内人员受重伤；当遇到更猛烈的撞击时，水囊通过泄压阀释放压力，能缓解吸收瞬间的冲撞力；水囊中隔室间的通孔能抑制水流通的速度，起到缓释撞击能的作用，也能在水囊破裂时，在一定时间内保持水囊存水量，为可能发生的连续碰撞做好准备；当车辆撞击护栏板或过渡板时，会推动充气筒的推杆向水囊内充入压缩气体，当水囊内充有一定量的压缩气体时，水囊韧性和弹性会明显加强，能提高水囊的性能，并且能使水囊保持持续膨胀状态，在连续碰撞事故中对后续的碰撞也能起到一定的缓冲作用，用于使水囊持续发挥缓冲作用，当充气筒连续充气较长时间时，说明水囊可能泄漏，根据气流传感器的信号，控制模块发射故障信号到后台管理中心，提示工作人员及时维修、维护，当车辆撞击尼龙外板使三轴陀螺仪和压力传感器动作发送信号时，控制模块发射事故信号到后台管理中心及工作人员的终端通讯设备上，进行主动报警。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明所述的吸能性能良好的高速公路护栏的结构示意图正视图；

图2为本发明所述的吸能性能良好的高速公路护栏的结构示意图侧视图。

附图标记：立柱1、护栏板2、弹性件3、过渡板4、第一连接块5、第二连接块6、第三连接块7、水囊8、加水口9、泄压阀10、隔板11、高压充气筒12、气体分流阀13、推杆14、气流传感器15。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1、2所示，一种吸能性能良好的高速公路护栏系统，包括立柱1和设置在立柱1至少一侧的护栏板2，所述立柱1与护栏板2通过弹性件3连接，在连接处两侧各设有过渡板4，所述立柱1上设有至少一个第一连接块5，所述护栏板2上设有至少一个第二连接块6，所述过渡板4的两侧各设有至少一个第三连接块7，所述第三连接块7与第一连接块5、第二连接块6铰接；

所述过渡板4间还设有吸能装置，所述吸能装置包括多个相互套叠的水囊8，水囊8上设有加水口9和泄压阀10，水囊8中设有隔板11，隔板11上设有通孔，用于抑制水流通的速度；所述吸能装置还包括高压充气筒12、气体分流阀13，所述高压充气筒12的推杆14与过渡板4固定连接，其出气口通过气管与气体分流阀13的进气口连接，气体分流阀13的出气口通过供气气管与各个水囊8的加水口9连接，高压充气筒12内存有足量的压缩空气，供气气管上设有单向气阀；

所述泄压阀10包括管体和底座，所述管体的出口与水囊8连通，所述管体侧面开有通孔，管体内还设有与底座弹性连接的阀门，所述阀门抵压封闭出口。

包括电源模块、控制模块、监测模块和通信模块，所述电源模块用于与各模块连接供电，所述监测模块用于监测护栏撞击状态、倾倒状态以及压力状态信号并发送至控制模块，所述控制模块将个状态信号以及所在护栏的位置、编号信息通过通信模块发送至后台管理中心。

所述监测模块包括设置在立柱1上的三轴陀螺仪，用于监测三轴方向的角速度以判断撞击与倾倒状态，还包括设置在立柱1与护栏板2连接处的压力传感器，用于进一步监测护栏板2或立柱1的受到的撞击信息。

所述电源模块包括太阳能电池板、蓄电池组和充放电控制电路，所述充放电控制电路与所述太阳能电池板和蓄电池组相连，用于控制太阳能电池板和蓄电池组的供电切换。

所述控制模块、通信模块和电源模块都设置在立柱1外侧的箱体内。

还包括用于监测水囊8是否泄漏的气流传感器15，所述气流传感器15与控制模块连接，向控制模块发送水囊8通入压缩气体的时长信号，后台管理中心根据其异常的持续通气判断水囊8是否完好。

所述过渡板4为弧形，可以更好的引导车辆滑行，防止车辆撞击在立柱1上。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种吸能性能良好的高速公路护栏系统，其特征在于：包括立柱和设置在立柱至少一侧的护栏板，所述立柱与护栏板通过弹性件连接，在连接处两侧各设有过渡板，所述立柱上设有至少一个第一连接块，所述护栏板上设有至少一个第二连接块，所述过渡板的两侧各设有至少一个第三连接块，所述第三连接块与第一连接块、第二连接块铰接；

所述过渡板间还设有吸能装置，所述吸能装置包括多个相互套叠的水囊，水囊上设有加水口和泄压阀，水囊中设有隔板，隔板上设有通孔，用于抑制水流通的速度；所述吸能装置还包括高压充气筒、气体分流阀，所述高压充气筒的推杆与过渡板固定连接，其出气口通过气管与气体分流阀的进气口连接，气体分流阀的出气口通过供气气管与各个水囊的加水口连接，高压充气筒内存有足量的压缩空气，供气气管上设有单向气阀；

所述泄压阀包括管体和底座，所述管体的出口与水囊连通，所述管体侧面开有通孔，管体内还设有与底座弹性连接的阀门，所述阀门抵压封闭出口。

2.根据权利要求1所述的吸能性能良好的高速公路护栏系统，其特征在于：包括电源模块、控制模块、监测模块和通信模块，所述电源模块用于与各模块连接供电，所述监测模块用于监测护栏撞击状态、倾倒状态以及压力状态信号并发送至控制模块，所述控制模块将个状态信号以及所在护栏的位置、编号信息通过通信模块发送至后台管理中心。

3.根据权利要求1所述的吸能性能良好的高速公路护栏系统，其特征在于：所述监测模块包括设置在立柱上的三轴陀螺仪，用于监测三轴方向的角速度以判断撞击与倾倒状态，还包括设置在立柱与护栏板连接处的压力传感器，用于进一步监测护栏板或立柱的受到的撞击信息。

4.根据权利要求1所述的吸能性能良好的高速公路护栏系统，其特征在于：所述电源模块包括太阳能电池板、蓄电池组和充放电控制电路，所述充放电控制电路与所述太阳能电池板和蓄电池组相连，用于控制太阳能电池板和蓄电池组的供电切换。

5.根据权利要求1所述的吸能性能良好的高速公路护栏系统，其特征在于：还包括用于监测水囊是否泄漏的气流传感器，所述气流传感器与控制模块连接，向控制模块发送水囊通入压缩气体的时长信号，后台管理中心根据其异常的持续通气判断水囊是否完好。

6.根据权利要求1所述的吸能性能良好的高速公路护栏系统，其特征在于：所述过渡板为弧形。